(57)【要約】  非接触搬送装置であって、前記非接触搬送装置の内部に負圧気流を生成する負圧アセンブリ（１００）と、前記負圧アセンブリ（１００）と接続されている超音波アセンブリ（２００）とを含み、前記超音波アセンブリ（２００）は、高周波の超音波電気信号を高周波の機械振動に変換し、かつ一端が前記負圧アセンブリ（１００）に接続されている超音波変換器（２１０）と、前記高周波の機械振動を増幅させ、かつ一端が前記超音波変換器（２１０）の前記負圧アセンブリ（１００）から離れた端部に接続されている超音波ホーン（２３０）と、前記高周波の機械振動を増幅させて変換し、かつ前記超音波ホーン（２３０）の前記超音波変換器（２１０）から離れた端部に接続されている超音波吸盤（２５０）とを含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触搬送装置であって、
前記非接触搬送装置の内部に負圧気流を生成する負圧アセンブリと、
前記負圧アセンブリと接続されている超音波アセンブリと、
を含み、
前記超音波アセンブリは、
高周波の超音波電気信号を高周波の機械振動に変換し、一端が前記負圧アセンブリに接続されている超音波変換器と、
前記高周波の機械振動を増幅させ、一端が前記超音波変換器の前記負圧アセンブリから離れた端部に接続されている超音波ホーンと、
前記高周波の機械振動を増幅させて変換し、前記超音波ホーンの前記超音波変換器から離れた端部に接続されている超音波吸盤と、
を含む
ことを特徴とする非接触搬送装置。
【請求項２】
前記超音波変換器、前記超音波ホーン、及び前記超音波吸盤は、いずれも中空の構造であり、かつ互いに連通していることを特徴とする請求項１に記載の非接触搬送装置。
【請求項３】
前記超音波変換器は、変換器本体と、圧電セラミック積層体と、変換器接続部とを含み、前記変換器本体に収容室が形成され、前記圧電セラミック積層体は前記収容室に収容され、前記変換器接続部の一端は前記変換器本体の前記負圧アセンブリから離れた端部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の非接触搬送装置。
【請求項４】
前記変換器接続部は、前記変換器本体側の端部から前記変換器本体から離れた側の端部へと、断面積が徐々に減少することを特徴とする請求項３に記載の非接触搬送装置。
【請求項５】
前記変換器接続部に前記変換器接続部を貫通する第一の貫通孔が形成され、前記変換器接続部と前記変換器本体との間に空気溝が形成され、前記空気溝により前記第一の貫通孔と前記収容室が連通されていることを特徴とする請求項３に記載の非接触搬送装置。
【請求項６】
前記超音波ホーンに、前記超音波ホーンを貫通するとともに前記変換器接続部の前記第一の貫通孔と連通する第二の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の非接触搬送装置。
【請求項７】
前記超音波吸盤は吸盤本体と吸盤接続部とを含み、前記吸盤接続部の一端は前記超音波ホーンの前記超音波変換器から離れた端部に接続され、前記吸盤接続部の他端は前記吸盤本体に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の非接触搬送装置。
【請求項８】
前記吸盤接続部に、前記吸盤接続部を貫通するとともに、前記超音波ホーンの前記第二の貫通孔と連通する第三の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の非接触搬送装置。
【請求項９】
前記吸盤本体に、前記吸盤本体を貫通するとともに、前記第三の貫通孔と連通する中央気孔が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の非接触搬送装置。
【請求項１０】
前記吸盤本体は吸着面と非吸着面とを有し、前記中央気孔は前記吸着面から外部に導出され、また、前記吸盤本体の内部に、前記中央気孔に連通するとともに前記非吸着面から外部に導出される第一の通路が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の非接触搬送装置。
【請求項１１】
前記第一の通路と前記非吸着面の間の境界に緩衝部材が設けられ、前記第一の通路と前記非吸着面の間の境界に、前記緩衝部材を収容する第一の減衰穴が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の非接触搬送装置。
【請求項１２】
前記吸盤本体に、前記第一の通路に連通する第二の通路が形成され、前記第二の通路の一端は前記吸着面から外部に導出されていることを特徴とする請求項１０に記載の非接触搬送装置。
【請求項１３】
前記吸盤本体はさらに、前記吸着面に突設されている止め部を有し、前記吸着面と前記止め部により資材を収容可能な収容キャビティが形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の非接触搬送装置。
【請求項１４】
前記収容キャビティは、前記吸着面側から、前記吸着面から離れる側へと、その断面積が徐々に減少することを特徴とする請求項１３に記載の非接触搬送装置。
【請求項１５】
前記止め部に、前記止め部を貫通するとともに緩衝部材を収容する第二の減衰穴が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の非接触搬送装置。
【請求項１６】
前記吸盤接続部は、お互いに連通している第一の吸盤接続部と第二の吸盤接続部とを含み、前記第一の吸盤接続部の一端は前記超音波ホーンの前記超音波変換器から離れた端部に接続され、前記第一の吸盤接続部の他端は前記第二の吸盤接続部の一端に接続され、前記第二の吸盤接続部の他端は前記吸盤本体に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の非接触搬送装置。
【請求項１７】
前記第一の吸盤接続部は、前記超音波ホーン側の端部から前記超音波ホーンから離れた側の端部へと、断面積が徐々に減少し、及び／又は、前記第二の吸盤接続部は、前記第一の吸盤接続部側の端部から前記第一の吸盤接続部から離れた側の端部へと、断面積が徐々に増大することを特徴とする請求項１６に記載の非接触搬送装置。
【請求項１８】
前記超音波ホーンは、互いに連通している第一の超音波ホーンと第二の超音波ホーンとを含み、前記第一の超音波ホーンの一端は前記超音波変換器の前記負圧アセンブリから離れた端部に接続され、前記第一の超音波ホーンの他端は前記第二の超音波ホーンの一端に接続され、前記第二の超音波ホーンの他端は前記超音波吸盤に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の非接触搬送装置。
【請求項１９】
前記第一の超音波ホーンは、前記超音波変換器側の端部から前記超音波変換器から離れた側の端部へと、断面積が徐々に増大し、及び／又は、前記第二の超音波ホーンは、前記第一の超音波ホーン側の端部から前記第一の超音波ホーンから離れた側の端部へと、断面積が徐々に減少することを特徴とする請求項１８に記載の非接触搬送装置。
【請求項２０】
前記第一の超音波ホーンと前記第二の超音波ホーンの間の接続部に、前記非接触搬送装置を固定するフランジが設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の非接触搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送機器の技術分野に関し、特に非接触搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よく用いられる非接触輸送として、主に磁気浮上式輸送、気流正圧輸送、気流負圧輸送、超音波定在波浮上式輸送、超音波近距離音場浮上式輸送などがある。
【０００３】
磁気浮上式輸送は、資材の磁気が必要であるため適用範囲が制限されている。気流正圧輸送及び気流負圧輸送の場合、大流量の気流が必要で、装置構成が複雑で広い空間が要求され、かつ、気流の衝撃力が大きいとともに、気流の清潔性と気流圧力の精確な制御が要求され、そうでないと、資材表面が損傷されたり汚染されたりしてしまう可能性がある。超音波定在波浮上式輸送の場合、資材本体の寸法が半波長よりもはるかに小さいことが必要であるため、小サイズの資材しか輸送できない。なお、超音波近距離音場浮上式輸送は、浮上力が大きくて振幅の伝達性がよく、資材のサイズも厳しく制限されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、産業に利用されている非接触搬送装置として、主に、正圧又は負圧を空気源とする気流で垂直吸引するタイプと、渦場を発生させて吸着するタイプとの二種類がある。この二種類の装置はいずれも精密な制御を必要とし、また、渦場吸着型の非接触搬送装置は複雑な加工を必要とするものの、この二種類の装置はいずれも、使用時に資材が装置の表面に衝突しないことを確保しにくい。資材を吸い上げるには、資材の下面と他の物体の間の接着力を克服する必要があるため、大きい吸引力が必要となる。すると、資材が吸引装置へ加速度的に近づく。しかし、資材が装置の表面から所定の距離まで上昇した時、資材が装置の表面に衝突しないように、気体の吸引力を減少させて資材の上昇速度を徐々に減少させる必要がある。しかし、通常、気体の吸引力は、装置―資材間の距離が５ｍｍ程度の範囲内でないと資材を吸い上げることができないため、行程距離はかなり短い。かつ、気体の圧縮特性のため動作中の気圧の変化が明らかでなく、気圧を正確に感知しタイムリーに調整するのが難しいため、非接触の効果を達成するには、制御が非常に難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これに鑑みて、従来の非接触搬送装置における資材を吸い取る際に資材表面に接触しやすいという問題に対応した非接触搬送装置を提供する。
【０００６】
非接触搬送装置であって、
前記非接触搬送装置の内部に負圧気流を生成する負圧アセンブリと、
前記負圧アセンブリと接続されている超音波アセンブリと、
を含み、
前記超音波アセンブリは、
高周波の超音波電気信号を高周波の機械振動に変換し、一端が前記負圧アセンブリに接続されている超音波変換器と、
前記高周波の機械振動を増幅させ、一端が前記超音波変換器の前記負圧アセンブリから離れた端部に接続されている超音波ホーンと、
前記高周波の機械振動を増幅させて変換し、前記超音波ホーンの前記超音波変換器から離れた端部に接続されている超音波吸盤と、を含むことを特徴とする非接触搬送装置。
【０００７】
上記非接触搬送装置において、負圧アセンブリは、負圧気流を発生させることにより資材に対する垂直で上向きの吸引力を発生させ、負圧気流を制御することにより、資材を吸い上げ、また、資材の降下時に資材の降下速度を下げる。また、超音波アセンブリの超音波変換器により高周波の機械振動を発生させ、発生した高周波機械振動を超音波ホーン及び超音波吸盤で増幅させて変換し、安定でかつ連続的な近距離音場浮上力を形成する。このようにして、資材の上昇又は降下時に下向きの浮上力を発生させ、資材と非接触搬送装置の接触を防止できる。上記非接触搬送装置は、負圧アセンブリと超音波アセンブリの協働により、資材の上昇／降下時の多段の緩衝を提供し、資材と非接触搬送装置の接触及び衝突を確実に防止できる。
【０００８】
本発明の実施例または従来技術の技術的解決手段をより明らかに説明するために、実施例または従来技術を記述するのに必要な図面を簡単に説明する。後述する図面は本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な努力を必要とせずに、これらの図面に基づいて他の実施例の図面を得られることは無論である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施例における非接触搬送装置の構造概略図である。
【図２】図１に示す非接触搬送装置の断面図である。
【図３】図１に示す非接触搬送装置の吸盤本体の構造概略図である。
【図４】図３に示す非接触搬送装置の吸盤本体のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図３に示す非接触搬送装置の吸盤本体のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、具体的な実施形態及び図面を参照しながら、非接触搬送装置についてより詳しく説明する。
【００１１】
図１及び図２に示すように、一実施形態に係る非接触搬送装置１０は、負圧アセンブリ１００と、負圧アセンブリ１００に接続されている超音波アセンブリ２００とを含む。
【００１２】
図示する実施形態において、負圧アセンブリ１００はファンであり、負圧気流を生成することにより資材に対する吸引力を生成することができる。もちろん、他の実施形態において、負圧アセンブリ１００は真空発生器であってもよい。
【００１３】
図示する実施形態において、超音波アセンブリ２００は、超音波変換器２１０、超音波ホーン２３０、及び超音波吸盤２５０を含む。
【００１４】
一実施例において、超音波変換器２１０、超音波ホーン２３０、及び超音波吸盤２５０は、いずれも中空の構造であり、かつ互いに連通している。気流通路に中空の構造を用いる場合、超音波アセンブリの動作効率に悪影響を与えることがないとともに、冷気流で内部に負圧を形成することができる。このようにして、冷気流が超音波アセンブリを通過する時に降温放熱の作用を果たし、超音波アセンブリの安定性を向上させることができ、耐用年数を延長することができる。
【００１５】
超音波変換器２１０は、高周波の超音波電気信号を高周波の機械振動に変換する。一実施形態において、超音波変換器２１０は、変換器本体２１１と、圧電セラミック積層体２１３と、変換器接続部２１５とを含む。図示する実施形態において、変換器本体２１１は筐体構造であり、該変換器本体２１１に収容室２１２が形成されている。負圧アセンブリ１００は、変換器本体２１１の一端に接続され、かつ収容室２１２と連通している。このようにして、負圧アセンブリ１００は収容室２１２内の気体を吸い出して非接触搬送装置１０の内部に負圧を形成することができる。
【００１６】
図示する実施形態において、圧電セラミック積層体２１３は収容室２１２内に収容されている。超音波変換器２１０は、超音波発生器（未図示）から放射された連続的な高周波電気信号を受信し、逆圧電効果により、受信した連続的な高周波電気信号を圧電セラミック積層体２１３で高周波の変形に変換し、高周波の機械振動とする。
【００１７】
変換器接続部２１５の一端は、変換器本体２１１の負圧アセンブリ１００から離れた端部に接続されている。図示する実施形態において、変換器接続部２１５に変換器接続部２１５を貫通する第一の貫通孔２１４が形成されている。変換器本体２１１と変換器接続部２１５の間の接続部に空気溝２１６が形成されている。空気溝２１６は、第一の貫通孔２１４と収容室２１２を連通し、かつ超音波変換器２１０のプリロードと振動伝達に干渉しない。一実施形態において、変換器本体２１１と変換器接続部２１５は一体に成形されている。
【００１８】
図示する実施形態において、変換器接続部２１５は、変換器本体２１１側の端部から変換器本体２１１から離れた側の端部へと、断面積が徐々に減少する。変換器接続部２１５の断面積の減少により、エネルギーを集中させて機械振動の振幅を増大させることができる。
【００１９】
超音波ホーン２３０は、高周波の機械振動を増幅させるために用いられる。超音波ホーン２３０の一端は、超音波変換器２１０の負圧アセンブリ１００から離れた端部に接続されている。超音波ホーン２３０に、超音波ホーン２３０を貫通するとともに第一の貫通孔２１４と連通している第二の貫通孔２３４が形成されている。
【００２０】
図示する実施形態において、超音波ホーン２３０は、互いに連通している第一の超音波ホーン２３１と第二の超音波ホーン２３２とを含む。第一の超音波ホーン２３１の一端は超音波変換器２１０の負圧アセンブリ１００から離れた端部に接続され、第一の超音波ホーン２３１の他端は第二の超音波ホーン２３２の一端に接続されている。図示する実施形態において、第一の超音波ホーン２３１は、超音波変換器２１０側の端部から超音波変換器２１０から離れた側の端部へと、断面積が徐々に増大する。一実施形態において、第一の超音波ホーン２３１は、超音波変換器２１０側の端部から超音波変換器２１０から離れた側の端部へと、断面積の増大の変化率が一定である。図示する実施形態において、第二の超音波ホーン２３２は、第一の超音波ホーン２３１側の端部から第一の超音波ホーン２３１から離れた側の端部へと、断面積が徐々に減少する。一実施形態において、第二の超音波ホーン２３２は、第一の超音波ホーン２３１側の端部から第一の超音波ホーン２３１から離れた側の端部へと、断面積の減少の変化率が小さくなっていく。上記のように構成された超音波ホーン２３０により、機械振動の振幅を増幅させることができる。
【００２１】
第一の超音波ホーン２３１と第二の超音波ホーン２３２との間の接続部において断面積は最も大きく、機械振動の振幅は最も小さい。図示する実施形態において、第一の超音波ホーン２３１と第二の超音波ホーン２３２の間の接続部にフランジ２３３が設けられている。フランジ２３３は非接触搬送装置１０を固定するために用いられる。フランジで非接触搬送装置１０を固定することにより、超音波アセンブリに穴を開ける場合の超音波周波数の変化が発生しないようにできる。
【００２２】
超音波吸盤２５０は、吸盤接続部２５１及び吸盤本体２５４を含む。吸盤接続部２５１の一端は超音波ホーン２３０の超音波変換器２１０から離れた端部に接続され、吸盤接続部２５１の他端は吸盤本体２５４に接続されている。図示する実施形態において、吸盤接続部２５１に、吸盤接続部２５１を貫通するとともに第二の貫通孔２３４と連通している第三の貫通孔２５６が形成されている。
【００２３】
一実施形態において、吸盤接続部２５１は、第一の吸盤接続部２５２と第二の吸盤接続部２５３とを含む。第一の吸盤接続部２５２の一端は超音波ホーン２３０の超音波変換器２１０から離れた端部に接続され、第一の吸盤接続部２５２の他端は第二の吸盤接続部２５３の一端に接続されている。図示する実施形態において、第一の吸盤接続部２５２は、超音波ホーン２３０側の端部から超音波ホーン２３０から離れた側の端部へと、断面積が徐々に減少する。このようにして、機械振動の振幅を増幅させることができる。第二の吸盤接続部２５３は、第一の吸盤接続部２５２側の端部から第一の吸盤接続部２５２から離れた側の端部へと、断面積が徐々に増大する。このようにして、機械振動の伝達面積を増大させることができる。
【００２４】
さらに、図３〜５に示すように、吸盤本体２５４は、吸盤接続部２５１の超音波ホーン２３０から離れた端部に接続され、具体的には、第二の吸盤接続部２５３の第一の吸盤接続部２５２から離れた端部に接続されている。吸盤本体２５４に、吸盤本体２５４を貫通する中央気孔２５４１が形成されている。中央気孔２５４１は、第三の貫通孔２５６と連通している。
【００２５】
一実施形態において、吸盤本体２５４は、吸着面２５４３と非吸着面２５４２とを有する。超音波アセンブリ２００により、吸盤本体２５４の吸着面２５４３に所定の振動が発生し、資材に対する近距離音場浮上力が発生する。
【００２６】
中央気孔２５４１は吸着面２５４３から貫通している。図示する実施形態において、吸盤本体２５４は立方体の板状構造であり、互いに反対方向を向く二つの表面と、四つの側面とを有する。吸盤本体２５４の一表面は第二の吸盤接続部２５３と接続されている。図示する実施形態において、吸盤本体２５４の、第二の吸盤接続部２５３から離れた側の表面は吸着面であり、第二の吸盤接続部２５３側の表面及び四つの側面は非吸着面である。図示する実施形態において、中央気孔２５４１は、吸盤本体２５４の、吸着面２５４３の反対側にある表面を貫通している。
【００２７】
一実施形態において、吸盤本体２５４の内部に第一の通路２５４４が形成されている。第一の通路２５４４はいずれも中央気孔２５４１と連通している。ここで、第一の通路２５４４がいずれも中央気孔２５４１と連通しているとは、直接的な連通であってもよく、間接的な連通であってもよい。図示する実施形態において、吸盤本体２５４の内部には、第一方向に延びる三本の第一の通路２５４４と、第一方向に垂直な方向に延びる三本の第一の通路２５４４がそれぞれ形成されており、互いに交差して貫通する。他の実施形態において、第一の通路２５４４の数は他の任意数であってもよく、また、第一の通路２５４４の配置は他の形であってもよい。図示する実施形態において、第一の通路２５４４は、吸盤本体２５４の四つの側面からそれぞれ外部に導出されている。他の実施形態において、第一の通路２５４４は吸盤本体２５４の第二の吸盤接続部２５３側の表面から外部に導出されてもよい。
【００２８】
図示する実施形態において、第一の通路２５４４と非吸着面２５４２の間の境界に緩衝部材（未図示）が設けられている。緩衝部材は、超音波アセンブリの周波数に干渉しない多孔質材料である。このような多孔質材料は大きな抵抗係数を有するため、内部気圧の安定性を保持することができ、資材の急速降下／急速上昇による衝撃を緩和することができる。図示する実施形態において、第一の通路２５４４と非吸着面２５４２の間の境界に第一の減衰穴２５４５が設けられている。第一の減衰穴２５４５は緩衝部材を収容する。
【００２９】
また、図示する実施形態において、吸盤本体２５４に第二の通路２５４６がさらに形成されている。第二の通路２５４６は、一端が第一の通路２５４４に連通し、他端が吸着面２５４３から外部に導出されている。好ましくは、第二の通路２５４６の一端は第一の通路２５４４の交差点で第一の通路２５４４と連通する。
【００３０】
また、図示する実施形態において、吸盤本体２５４は、吸着面２５４３に突設されている止め部２５４７を有する。止め部２５４７は環状の突起である。吸着面２５４３と止め部２５４７によって資材を収容可能な収容キャビティ（未図示）が形成されている。一実施形態において、収容室は吸着面２５４３から離れるほど、その断面積が減少するように構成されている。
【００３１】
上記のように構成された非接触搬送装置１０において、超音波アセンブリ２００の吸着面２５４３に気圧勾配の大きな空気膜が発生する。資材が確実に吸着されている時、空気流は均一に周囲から吸着面２５４３と資材の間の隙間へ流れ、資材の表面を損傷することがない、周囲から資材の中心に向かう接線力を資材の表面に形成する。このように、資材は接線方向上の位置が安定に保持される。同時に、資材が吸着面２５４３と止め部２５４７とで囲まれた収容キャビティに収容され、超音波アセンブリ２００により形成された空気膜内に確実に吸着されるため、搬送中に非接触搬送装置が反転されても資材が落下することはない。
【００３２】
図示する実施形態において、止め部２５４７に、止め部２５４７を貫通する第二の減衰穴２５４８が設けられている。一実施形態において、第二の減衰穴２５４８内に緩衝部材が収容されている。緩衝部材は、超音波アセンブリの周波数に干渉しない多孔質材料である。このような多孔質材料は大きな抵抗係数を有するため、内部気圧の安定性を保持することができ、資材の急速降下／急速上昇による衝撃を緩和することができる。
【００３３】
上記非接触搬送装置において、負圧アセンブリは、負圧気流を生成することにより資材に対する垂直で上向きの吸引力を生成し、負圧アセンブリによって負圧気流を制御することにより資材を吸い上げ、資材を降下させる時に資材の降下速度を下げる。また、超音波アセンブリの超音波変換器により高周波の機械振動を発生させ、発生する高周波機械振動を超音波ホーン及び超音波吸盤で増幅させて変換し、安定でかつ連続的な近距離音場浮上力を形成する。このようにして、資材の上昇又は降下する時に下向きの浮上力を生成し、資材と非接触搬送装置の間の接触を防止できる。上記非接触搬送装置は、負圧アセンブリと超音波アセンブリの協働により、資材の上昇／降下時の多段の緩衝を提供し、資材と非接触搬送装置の間の接触及び衝突を確実に防止できる。
【００３４】
また、上記非接触搬送装置は、構造が簡単であり、余分な部品がなく、気孔等の寸法を修正すれば超音波アセンブリの非重要部分を直接に調整・変更することができるため、周波数の修正が簡単である。
【００３５】
以下、資材の上昇と降下の説明により上記非接触搬送装置の動作についてより詳しく説明する。
【００３６】
一作業行程において、上記非接触搬送装置１０は、まず資材を吸い上げ、資材の高さが安定した後に資材を所定の位置に搬送して降ろす。前記作業行程において、超音波アセンブリ２００は常に動作状態にあり、安定的かつ連続的な超音波を発射し、吸着面２５４３に近距離音場浮上力を形成することにより、資材と非接触搬送装置の表面の間の接触を防止する。資材が所定の高さまで降下すると、超音波アセンブリは動作を停止する。
【００３７】
一作業行程は、資材の上昇から降下まで、順にＡ段階、Ｂ段階、Ｃ段階及びＤ段階に分けられる。
【００３８】
Ａ段階で、超音波アセンブリ２００は動作し始め、超音波吸盤２５０の吸着面２５４３に近距離音場浮上力を形成する。同時に、負圧アセンブリ１００は動作し始める。風力の増大につれて、気流は資材と止め部２５４７の間の隙間から流入して、主に中央気孔２５４１から負圧アセンブリ１００に流れて排出される。中央気孔２５４１内の気圧が所定の圧力に達すると、一部の気流は第二の通路２５４６から吸い込まれ、第一の通路２５４４を通って中央気孔２５４１に集められる。これにより、資材は下面の接着力を克服して安定位置に近接する高さまで加速度的に上昇する。この段階で、資材と止め部２５４７の間の隙間は０.５ｍｍ〜１ｍｍ程度と小さいため、風量を十分に利用することができ、上向きの風力が大きくて資材を吸い上げることができる。
【００３９】
Ｂ段階で、資材が安定位置に接近すると、風量を徐々に減少させることにより、資材の上昇加速度を低下させる。また、近距離音場浮上力の大きさは資材から吸着面までの距離の二乗に対して、式：Ｆ＝ｋ＊ｘ−２のように反比例する。ここで、Ｆは近距離音場浮上力であり、ｘは資材から吸着面までの距離であり、ｋは定数である。このため、資材が吸着面２５４３に近づくほど、資材に作用する下向きの近距離音場浮上力が大きくなり、これにより、資材と吸着面２５４３の間の間隔を増大しようとする。そして、負圧アセンブリ１００が風量を減少させ、資材と吸着面２５４３の間の気流通路が増大し、吸引力が減少する一方、近距離音場浮上力が増大する。これにより、資材の加速度は０に減少して安定するようになって、資材は装置の表面に接触しない安定位置に達する。このとき、余分な気圧は第一の減衰穴２５４５及び第二の減衰穴２５４８から漏れていく。第一の減衰穴２５４５及び第二の減衰穴２５４８内に大きな抵抗係数を有する多孔質材料が充填されているため、装置内部の気圧を相対的に安定して保持することができる。
【００４０】
Ｃ段階で、資材は落下し始める。この時、風量は減少しつつ、第一の減衰穴２５４５及び第二の減衰穴２５４８を通る気流量は徐々に０まで減少する。しかし、超音波アセンブリ２００が続いて動作しているため、資材は下向きの合力で吸着面２５４３から１.２ｍｍ〜１.８ｍｍ離れた位置まで加速度的に落下する。この時、近距離音場浮上力はかなり小さくなり、このとき、超音波アセンブリ２００の動作を停止させて十分に放熱させてよい。
【００４１】
Ｄ段階では、資材は加速度的に落下する。この時、風量は減少しつつ、第二の通路２５４６を通過する気流量は徐々に０まで減少し、気流は主に中央気孔２５４１から通過する。この段階で、資材は下向きの合力で下向きに移動するが、吸着面２５４３と止め部２５４７で囲まれた収容キャビティは吸着面２５４３から、吸着面２５４３から離れた側へと断面積が徐々に減少するため、上記落下過程において資材と止め部の間の隙間が減少して有効風力が相対的に増大する。これにより、資材の落下加速度は減少し、ゆっくり落下して着陸する。他の実施形態において、負圧アセンブリ１００の風量を調整することにより、資材の落下加速度を低下させて資材の衝撃損傷を防止してもよい。
【００４２】
上述した実施例の各技術的特徴は任意に組み合わせることができる。記述の簡潔化のために、上述した実施例における各技術的特徴のあらゆる組合せについて説明していないが、これらの技術的特徴の組合せは矛盾しない限り、本明細書に記述されている範囲内であると考えられるべきである。
【００４３】
上述した実施例は、本発明のいくつかの実施形態を示したものにすぎず、その記述が具体的かつ詳細であるが、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。なお、当業者にとって、本発明の趣旨から逸脱しないかぎり、若干の変形および改良を行うことができ、これら変形や改良もすべて本発明の保護範囲内に含まれる。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に準ずるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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